Wie reagiert der menschliche Körper auf das Leben im Weltraum? Dieser Frage gehen wir mit der Erweiterung unserer Bettruhestudie nach – ohne aus dem Bett zu steigen! Eine Information der Europäischen Raumfahrtagentur (European Space Agency, ESA).
Quelle: ESA.
In der Schwerelosigkeit nimmt die Muskel- und Knochendichte ab, die Augen verändern sich und Flüssigkeiten verlagern sich zum Gehirn – denn unsere Körper sind an das Leben auf der Erde angepasst und nicht für die Raumfahrt konzipiert.
Die Suche nach Möglichkeiten zur Erhaltung der Gesundheit im Weltraum ist ein großer Teil der astronautischen Raumfahrtforschung. Dabei gilt: Je mehr Testpersonen, desto besser. Allerdings ist die Beförderung von Menschen ins Weltall kostspielig und aufwendig.
Bettruhestudien ermöglichen die Simulation von verschiedenen Gesichtspunkten der Raumfahrt, indem Freiwillige für eine längere Zeit im Bett verweilen. Dabei liegen sie in einer Kopf-Tieflage von 6 Grad. Eine Schulter muss dabei das Bett ständig berühren – auch bei Mahlzeiten, Duschen und Toilettenpausen.
In Zusammenarbeit mit Medes in Toulouse und der medizinischen Forschungseinrichtung :envihab des Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrums DLR wurden bereits zahlreiche Bettruhestudien durchgeführt. Im slowenischen Planica geht es nun im Jožef-Stefan-Institut weiter, wenn eine neue Runde von 60-Tage-Studien in Toulouse und in Planica durchführt werden.
Der Standort von Planica ist sehr gut geeignet, da es sich im Hochgebirge befindet und somit ein geringerer Luftdruck herrscht. Dies entspricht weitgehend der Situation zukünftiger Lebensräume auf dem Mond, was zu einer besseren Simulation beiträgt. Das Zentrum erleichtert den Forschern, die Umweltbedingungen, wie z.B. den Sauerstoffgehalt im Untersuchungsraum, zu optimieren. Raumfahrzeuge und Weltraumhabitate enthalten weniger Sauerstoff – deshalb sind Studien mit freiwilligen Probanden unter sauerstoffarmen Bedingungen (Hypoxie) von großer Bedeutung für die Konzeption von künftigen Weltraummissionen.
An den Standorten in Frankreich, Deutschland und Slowenien befindet sich jeweils eine Zentrifuge. Die Freiwilligen werden mit diesen Zentrifugen einer künstlichen Schwerkraft ausgesetzt. Die künstliche Schwerkraft kann uns dabei helfen, einige der Veränderungen im menschlichen Körper während der Weltraumforschung zu kompensieren.
„Wir wollen Maßnahmen erproben, die die unerwünschten Auswirkungen des Lebens in Schwerelosigkeit reduzieren“, erklärt Angelique Van Ombergen, Human-Research-Wissenschaftskoordinatorin bei der ESA. „Wir führen bei der ESA schon lange Bettruhestudien durch. Diese Studie wird uns dabei helfen, unser gesamtes Wissen in die Feinabstimmung und Ausarbeitung einzubringen.“
An den Zentrifugen werden spezielle Übungsgeräte angebracht. Die Auswirkungen des alleinigen Zentrifugalspinnens sollen mit den Drehauswirkungen und der Übungen sowie mit den Kontrollgruppen verglichen werden, um sich auf die Erforschung des Mondes und darüber hinaus vorzubereiten.
Interessierte Wissenschaftler können nun Vorschläge für Experimente einreichen, die sie mit den mutigen Freiwilligen in der Bettruhestudie, die in den nächsten zwei Jahren beginnen soll, durchführen möchten.
Trockenes Eintauchen im Wasserbett
Erstmals für die ESA wird eine weitere Studie mit Medes mit Trockentauchbädern durchgeführt. 20 weibliche Probanden werden, ähnlich wie in einer Badewanne, für jeweils fünf Tage in einem Container in der Schwebe gehalten.
Bei Trockentauchstudien wird weniger Druck auf den Körper ausgeübt, da sich die Probanden gleichmäßig in der Wanne abstützen und darin schweben – damit werden die Bedingungen auf der Internationalen Raumstation simuliert.
„Wir werden zunächst ein erstes Trockentauchprotokoll mit einer ausschliesslich weiblichen Gruppe durchführen, da es kaum Daten zu weiblichen Probanden gibt“, sagt Jennifer Ngo-Anh, Wissenschaftskoordinatorin bei der ESA für astronautische Raumfahrt. „Zwar werden keine spezifischen Experimente in dieser ersten Runde durchgeführt, aber wir möchten Daten sammeln, um das Trockentauchmodell und die Reaktion der Frauen besser zu verstehen.“
Wissenschaftler können sich hier für einen Zugriff auf die Daten bewerben.
„Wir erhalten viele Anfragen von Freiwilligen für eine Teilnahme an dieser Studie. Allerdings bereitet die Teilnahme nicht nur Freude. Im Bett zu liegen klingt zwar lustig, aber die Freude lässt sehr schnell nach – vor allem, wenn Blut abgenommen wird und es um Muskelbiopsien geht. Wir schätzen den Enthusiasmus der Freiwilligen, einen Teil ihres Lebens in den Dienst der Wissenschaft zu stellen.“
Von den Ergebnissen solcher Studien profitieren nicht nur Astronauten, sondern auch Menschen auf der Erde, die z.B. für eine längere Zeit bettlägerig sind.
Teilnahme an einer der Bettruhestudien:
Zunächst werden uns die Wissenschaftler darüber informieren, welche Experimente sie durchführen möchten. Im nächsten Schritt entscheiden wir, welchen Kriterien die Probanden entsprechen sollen. Im letzten Schritt wählen die Organisatoren der Studie die Versuchsgruppe aus und veröffentlichen eigene Aufrufe für eine Teilnahme an der Bettruhe- und Trockentauchstudie.
Falls Sie daran interessiert sind, einen Beitrag zur Erforschung der astronautischen Raumfahrt zu leisten, können Sie sich auf den entsprechenden Webseiten darüber informieren:
Bitte beachten Sie, dass es für die kommende Runde noch keine aktuellen Ausschreibungen gibt.
